刘顺强

【摘  要】论文分析了工作载荷对悬臂式掘进机截割性能、效率造成的影响，指出截割控制要保证截割头的转速与工作载荷相适应、匹配，从而实现平稳、高效截割。论文从变频电机、增加转矩包络线控制功能以及主控制器三个方面分析了自适应截割控制策略，对具有自适应截割功能的掘进机控制系统的硬件及软件进行设计，经实践证实该系统实时性好、可靠性高，可满足自适应截割需求。

【Abstract】This paper analyzes the influence of working load on the cutting performance and efficiency of boom-type roadheader， and points out that cutting control should ensure that the speed of cutting head is adapted and matched with the working load， so as to realize stable and efficient cutting. The paper analyzes the adaptive cutting control strategies from the three aspects of variable frequency motor， increasing torque envelope control function and main controller， and designs the hardware and software of the control system of roadheader with adaptive cutting function. The practice shows that the system has good real-time performance and high reliability， which can meet the requirements of adaptive cutting.

【关键词】悬臂式掘进机;自适应截割;变频电机;控制系统;换档

【Keywords】boom-type roadheader; adaptive cutting; variable frequency motor; control system; gear shifting

【中图分类号】TD42                               【文献标志码】A                                   【文章編号】1673-1069（2020）07-0178-02

1 引言

基于工频控制的掘进机截割控制的适应性差，容易出现截割电机过载、设备冲击等问题，造成掘进机使用寿命缩短。本文提出具有自适应截割功能的掘进机控制系统，可依据截割电机的实时荷载对截割头转速进行调整，实现自适应截割，满足复杂截割工况的需求。

2 自适应截割控制的目的

自适应截割控制是为了应对掘进机截割过程中工作载荷变化现象而提出的。悬臂式掘进机截割过程中，掘进机结构参数、截割操作参数、截割对象的特性等都会对工作载荷造成影响，现场工作经验以及试验研究均证实，岩石的机械物理特性在很大程度上影响了悬臂式掘进机的工作载荷，岩石的单向抗压强度对工作载荷造成的影响最大，当对具有较大单向抗压强度的岩石进行截割时，此时单刀切削力增加。通常都会采用降低截割头转……